SE504524C2 - Förpackningslaminat som kan värmebehandlas i fuktig atmosfär - Google Patents

Description

504 “524 i 2 20 25 30 b) IJ! företrädesvis polyeten, som ger förpackningen erforderliga täthetsegenskaper mot vätska och dessutom gör förpacknings- laminatet värmeförseglingsbart pà sådant sätt, att mot var- andra vända plastskikt under förpackningsframställningen lätt kan förseglas till varandra genom ytsammansmältning till bildande av mekaniskt starka, vätsketäta förseglings- skarvar.

För att kunna använda förpackningslaminat i förpack- ningar för produkter av olika slags sammansättning krävs, att laminatet kompletteras med åtminstone ett ytterligare skikt av ett material med barriäregenskaper och det hitin- tills vanligaste barriärmaterialet som använts är en me- tallfolie, (Al-folie). Vi- dare mäste en mot laminatets insida applicerad Al-folie företrädesvis en aluminiumfolie täckas med ett eller flera plastskikt, vanligtvis polyeten, för att förhindra kontakt mellan Al-folien och det seder- mera förpackade livsmedlet.

Inom förpackningstekniken har det sålunda alltid va- rit ett önskemàl att finna alternativa förpackningsmate- rial, i vilka vätskeabsorberande fiberskikt inte utnyttjas, varvid dessa material därför praktiskt taget skulle vara helt befriade frán olägenheter av det slag som de kända papp- eller kartongbaserade förpackningsmaterialen är be- häftade med.

Ett sådant känt, alternativt förpackningsmaterial har t ex ett styrkegivande stomskikt av plast och i plasten in- blandat fyllmedel, och detta material har visat sig vara mindre fuktkänsligt än de tidigare använda papp- och kar- tongbaserade materialen.

I mànga fall krävs för en förpackning avsedd för livsmedel dessutom att förpackningen skall vara utformad så, att den medger aseptisk förpackning av en produkt som steriliseras och förpackas under sterila betingelser i en likaledes steriliserad förpackning som efter fyllning för- slutes pà sådant sätt, att den förpackade produkten under 10 20 25 30 sin förvaring före konsumering inte årterinfekteras av skadliga mikroorganismer.

Vad beträffar den förpackade produkten, är det sedan länge känt att ett livsmedels hållbarhet kan förlängas ge- nom att livsmedlet underkastas en Värmebehandling som är så omfattande, att i livsmedlet befintliga mikroorganismer fullständigt avdödas eller reduceras i sin omfattning. För att uppnå en fullgod Värmebehandling måste behandlingen ut- föras under sådana former, att man är säker på att alla de- lar av den behandlade produkten uppvärmes i så hög grad och under så lång tid som erfordras för att den eftersträvade avdödningen eller inaktiveringen av mikroorganismerna i produkten erhålles.

Värmebehandling i och för avdödning och/eller inakti- vering av mikrorganismer kan utföras med såväl våt som torr värme. Inom livsmedelsindustrin föredrages Värmebehandling i våt värme eftersom de biologiska avdödnings- och inakti- veringsmekanismerna är mycket effektivare vid hög vatten- halt än vid låg, dvs torr värme. Värmeöverföringen i den vid värmebehandlingen utnyttjade utrustningen är dessutom mycket effektivare vid våt värme.

Kända förpackningar av förpackningslaminat med väts- keabsorberande fiberskikt kan emellertid inte utsättas för Värmebehandling med våt värme utan att förpackningslamina- tets önskade mekaniska styvhet och därmed förpackningens formstabilitet försämras eller förloras.

Uppfinninngen syftar således till att åstadkomma ett fukt- och/eller värmetåliga förpackningsbehållare av mate- rial av laminattyp av det ovan angivna slaget.

I angivet syfte har förpackningsmaterialet enligt uppfinningen erhållit de kännetecken som framgår av patent- kravet 1.

För närmare förklaring av uppfinningen hänvisas till bifogade ritning, på vilken 504 '524 ' 4 W 20 25 30 FIG 1 schematiskt visar ett tvärsnitt genom ett ark- eller banformigt förpackningslaminat enligt uppfinningen.

Förpackningslaminatet i FIG 1 innefattar i likhet med konventionella förpackningslaminat ett relativt tjockt, styvhetsgivande stomskikt l samt en yttre beläggning 2 och en inre beläggning 3. Med yttre och inre beläggning avses den beläggning som är applicerad mot laminatets utsida re- spektive insida.

Som en väsentlig del har förpackningslaminatet ett stomskikt 1 av ett vätskeabsorberande material. Även andra skikt i förpackningslaminatet kan innefatta vätskeabsorbe- rande material, men dessa är emellertid ej av sådan vikt för förpackningen stabilitet som stomskiktet med sina meka- niska styrkeegenskaper.

Det vätskeabsorberande materialet i stomskiktet 1 ut- göres företrädesvis av papp eller kartong. Andra vattenab- sorberande material som användes i förpackningslaminat är t ex eten/vinylalkohol, dvs etyl-vinylalkohol sampolymer (EVOH), snabbt sina barriäregenskaper om de utsättes för fukt. och polyvinylalkohol. Dessa polymerer förlorar Det har överraskande visat sig, att förpackningar av laminat av ovan angivna slag inte enbart tål sedvanlig vär- mebehandling utan även behandling vid extrema betingelser i fuktig miljö, om laminatet med ovan nämnda vätskeabsorbe- rande stomskikt 1 även omfattar den yttre beläggningen 2 samt den inre beläggningen 3 med nedan angivna alternativa komponenter i laminatskikten.

Snittkanterna pá förpackningslaminatet i den färdiga förpackningen bör dessutom skyddas enligt en samtidigt in- lämnad patentansökning.

Beläggningarna 2 och 3 är enligt uppfinningen utfor- made värmetàliga och med goda àngbarriärer för att klara kraftig fuktpåverkan i form av vatten som vätska eller ånga. Således utgöres den yttre beläggningen 2 av en poly- mer som kan vara polypropen, orienterad polypropen, metal- 15 20 25 30 5 504 524 liserad (vanligtvis med aluminium) orienterad polypropen, högdensitets polyeten, linjär làgdensitets polyeten, metal- liserad högdensitets polyeten, polyester, metalliserad (vanligtvis med aluminium) orienterad polyester eller amorf polyester, varvid polyestern t ex kan vara polyetylen- tereftalat. Den inre beläggningen 3 utgöres av en polymer som kan vara polypropen, högdensitets polyeten, linjär låg- densitets polyeten, polyeester eller amorf polyester, var- vid polyestern t ex kan vara polyetylentereftalat.

Förpackningslaminatet enligt uppfinningen har före- trädesvis även anordnat mellan stomskiktet 1 och den inre beläggningen 3 ett barriärskikt 4, som är avsedd att vara vänt mot förpackningsbehàllarens fyllgods. Barriärskiktet kan bestå av aluminium, kiseloxidbeläggning, eten/vinylalkohol, polyvinylalkohol, metalliserad (vanligtvis med aluminium) orienterad polypropen, alumini- umoxidbeläggning eller metalliserad (vanligtvis med alumi- nium) orienterad polyeester, varvid polyestern t ex kan vara polyetylentereftalat.

Dessutom kan förpackningslaminatet enligt uppfin- ningen ha ett mellan stomskiktet l och den yttre belägg- ningen 2 anordnat skikt 5 som kan bestå av polypropen, låg- densitets polyeten, medeldensitets polyeten, högdensitets polyeten eller amorf polyester, varvid polyestern t ex kan vara polyetylentereftalat. Ett ytterligare likadant skikt kan vara anordnat på den andra sidan av stomskiktet 1.

Slutligen kan förpackningslaminatet enligt uppfin- ningen ha ett intill en eller bägge sidorna av barriärskik- tet 4 liggande beläggning 6 som kan bestå av adhe- sionsplast, värmeförseglingsbar plast (t ex polyeten), primer eller lack. Mellan stomskiktet l och intilliggande» beläggning 6 kan ytterligare ett skikt inkorporeras, vilket då företrädsevis består av någon av de för skikt 5 ovan an- givna beståndsdelarna. 504 '524 ' e IO 15 20 25 30 35 Enligt känd teknik framställes genom vikformning fär- diga konsumentförpackningar av engångskaraktär från en bana av förpackningslaminatget enligt uppfinningens till en tub på så sätt, att banans båda längsgående kanter förenas med varandra i en längsgående överlappsskarv. Tuben fylles med aktuellt fyllgods vid 80-90 °C och avdelas till slutna för- packningsenheter genom upprepad tvärförsegling av tuben un- der tubens fyllgodsnivå. De genom denna banfyllning på- fyllda förpackningsenheterna särskiljes från varandra genom snitt i de tvärgàende förseglingszonerna och ges önskad geometrisk slutform genom en ytterligare formnings- och förseglingsoperation.

Förpackningslaminatet enligt uppfinningen är inte bara avpassat för ovan nämnda behandling utan även för mer drastiska betingelser med fukt och/eller värme. Sålunda är förpackningar, som tillverkats av dessa laminat, väl läm- pade för såväl kylkonservering som värmekonservering. Vid kylkonservering kan dessa förpackningar innehållande fast och/eller flytande fyllgods nedkylas medelst Vattenkylning.

Laminatet enligt uppfinningen har dessutom visat sig vara mycket väl lämpat för tillverkning av formstabila, täta förpackningsbehållare, vilka kan användas vid ytterst extrema betingelser i fuktig miljö, innefattande värmebe- handling med våt värme och övertryck, varvid åtminstone en av förpackningssidorna utsättas för en fuktig atmosfär samt värmebehandling. Sådana hårda miljöer omfattar autoklave- ring vid för livsmedel sedvanliga temperaturer och tider.

Detta innebär att laminatet även är mycket väl lämpat att användas vid tillverkning av en förpackning som är avsedd att packas med en produkt under aseptiska betingelser. Här- vid steriliseras och förpackas produkten under i det när- maste sterila förhållanden i en likaledes steriliserad för- packning som efter fyllning förslutes på sådant sätt, att den förpackade produkten ej årterinfekteras av mikroorga- nismer under sin förvaring före konsumering. 10 15 20 25 30 7 504 524 Vid ett sådant packningsförfarande, s k hotfill, packas således fyllgodset enligt känd teknik medan det fortfarande är varmt i steriliserade, företrädesvis vär- mesteriliserade förpackningar. En sådan behandling medför att förpackningen utsättes för våt värme vid en fyll- godstemperatur som kan vara 85 °C, företrädesvis 90 °C, men som även kan vara högre.

Förpackningar, som har utsatts för ovan nämnda exem- pel på värmebehandling, kommer även under en efterföljande kylfas att utsättas för miljöer där goda tätningsegenskaper hos förpackningen mot fukt och vätska erfordras. Under kyl- fasen får packgodset svalna i den av laminat tillverkade förpackningen. Detta kan exempelvis ske i ett vätskebad, men även duschning med kallt vatten, eventuellt med tillhö- rande C02- eller N2-kylning, i avsikt att snabbt kunna ernà en tillräckligt låg temperatur, såsom 4 °C.

De nämnda hårda miljöerna omfattar autoklavering vid för livsmedel sedvanliga temperaturer och tider. Med autoklavering avses i detta sammanhang sterilisering eller avdödning av mikroorganismer i ett kärl, i vilket upphett- ning sker under tryck, vanligen med ånga eller luft som värmeöverförande medium.

Vid en temperatur i autoklaveringskärlet inom inter- vallet 105-121 °C väljs traditionellt en referenstemperatur att vara 121,1 °C (250 °F) och ett z-värde (temperaturförändring för att ändra decimeringstiden för en viss mikroorganism med en faktor 10) om 10 °C. Värmebehand- lingsgraden Fr, som beräknats i detta område, betecknas ofta FD. (Fo = Fr vid 121 °c). således summan av letaleffekterna vid de i praktiken an- Värmebehandlingsgraden Fr är vända temperaturerna. Vid produktion där temperaturen lig-4 ger i intervallet 90-105 °C, användes en referenstemperatur på 93,3 °C (200 °F) och samma z-värde om 10 °C. Vid pastöri- sering användes en referenstemperatur på 65,5 °C (150 °F) i 504 '524 ' a och ett z-värde pà 5 °C. Vid speciella tillfällen användes andra, standardiserade referenstemperaturer.

Produkter, som ingàr i en förpackning enligt uppfin- ningen, värmebehandlas inte till ett speciellt Fr-värde utan snarare till en bestämd centrumtemperatur som garante- rar en tillräckligt värmebehandlad produkt. (Var en termisk centrumpunkt är belägen beror naturligtvis pá förpackning- ens konstruktion och produkten i förpackningen).

Förpackningar enligt uppfinningen har visat sig vara användbara för flytande produkter, som erfordrar ett F0- värde om 3-5, viskösa/halvfasta produkter, som erfordrar ett Fo-värde om 6-10, och även för hårda produktet, som er- fordrar ett FO-värde om 12-18, varvid Fo-värdena naturligt- vis beror på förpackningens volym.

Claims (5)

20 25 30 35 9 504 524 PATENTKRAV

1. Vikformad fukt- och värmetàlig förpackning till- verkad av ark- eller banformigt material av laminattyp in- nefattande àtminstone ett stomskikt (l), en yttre belägg- ning (2) samt en inre beläggning (3), varvid materialet på åtminstone ena sidan därav är värmebehandlat i fuktig atmosfär vid en temperatur av 85 °C eller högre, k ä n n e av att stomskiktet (l) keabsorberande material, den yttre beläggningen (2) t e c k n a t utgöres av ett väts- utgöres av en polymer som utväljes från den grupp som består av polypropen, orienterad polypropen, metalliserad orienterad polypropen, högdensitets polyeten, metalliserad högdensi- tets polyeten, linjär làgdensitets polyeten, polyester, me- talliserad polyester samt amorf polyester, och den inre be- läggningen (3) utgöres av en polymer som utväljes från den grupp som består av polypropen, högdensitets polyeten, lin- jär làgdensitets polyeten, polyester samt amorf polyester.

2. Material enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att stomskiktet (1) utgöres av papp eller kartong.

3. Material enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att materialet mellan stomskiktet (1) och den inre be- läggningen (3) ytterligare innefattar ett barriärskikt (4) som utväljes fràn den grupp som består av aluminium, alumi- niumoxidbeläggning, kiseloxidbeläggning, eten/vinylalkohol, polyvinylalkohol, metalliserad orienterad polyester samt metalliserad orienterad polypropen.

4. Material enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att materialet ytterligare innefattar ett mellan stom- skiktet (1) och den yttre beläggningen (2) liggande skikt (5) som utväljes från den grupp som består av polypropen, làgdensitets polyeten, medeldensitets polyeten, högdensi- tets polyeten samt amorf polyester.

5. Material enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t av att materialet ytterligare innefattar ett intill en el- sn4's24 ' 10 ler bägge sidorna av barriärskiktet (4) liggande beläggning (6) som utväljes från den grupp som består av adhe- sionsplast, värmeförseglingsbar plast, primer samt lack.